预应力箱梁张拉控制力及理论伸长量计算

一、技术参数：

钢绞线抗拉强度：fpk=1860Mpa

单根钢绞线公称直径：Φs=15.2mm

单根钢绞线截面积： Ap=139mm2

弹性模量： Ep=1.95*105Mpa

张拉控制应力：0.73fpk=1357.8Mpa

孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数（预埋金属波纹管）：k=0.0015

预应力筋与孔道壁的摩擦系数（预埋金属波纹管）：u=0.25

e为自然常数：2.71828182846

二、伸长量计算

本部梁场采用智能系统张拉。预应力筋的伸长量采用测量千斤顶活塞伸长值的方式进行测量。

（一）、理论伸长量的计算：

  1、 伸长量计算公式：

式中：L——为预应力筋的长度（mm）；

     Ap——为预应力筋的截面面积（mm2）；

     Ep——为预应力筋的弹性模量（N/mm2）；

     Pp——预应力筋的平均张拉力。

2、平均张拉应力计算方法如下：

   Pp=P（1-e-(kx+uθ)）/ （kx+uθ）

  3、节段张拉伸长量△Lp=Pp*L/Ap*Ep

  4、总伸长量：L理论=∑ LP

（二）、实际伸长量的测量和计算

1、千斤顶安装就位后，选一根钢绞线，在工具夹片1cm的位置安装带测量标尺的专用夹具。

2、张拉至初应力σ0（10%σcom）持荷期间，系统自动测量并记录伸长量L0 。在持荷期间，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离L0’。

3、继续张拉至相邻级应力σ0（20%σcom），系统自动测量并记录预应力筋伸长量L1，在持荷期间，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离L1’。

4、张拉至控制应力σcom并持荷5分钟，系统自动测量并记录预应力筋伸长量Lk，在持荷即将终止时，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离Lk’。

5、预应力筋伸长量计算应考虑张拉过程中工具锚的钢绞线内缩值。

（1）、从初应力σ0张拉至σ1时工具锚的钢绞线内缩值Ns1为：

       NS1=（L0’-L1’）

（2）、从初应力σ0张拉至σk时工具锚的钢绞线内缩值Ns2为：

       NS2=（L0’-Lk’）

（3）、张拉过程中工具锚的钢绞线内缩值：

  NS=NS1+NS2 。

6、预应力筋一端的张拉伸长量Lz由σ0～σcom行程的伸长量和0～σ0行程的伸长量扣除内缩值及张拉端钢绞线工作长度LQ组成，

LZ=（LK+L1-2L0）-NS-LQ 。

7、伸长量偏差：（L实际-L理论）/L理论，伸长量偏差应该在+ %6范围内，否则应停止张拉，查明原因。

三、千斤顶张拉力的计算

（一）、关系方程

1、规格型号：YDC1500，编号：1315055

关系方程：Y=29.86059X-12.23385

2、规格型号：YDC1500，编号：1315053

关系方程：Y=29.66843X+22.38508

式中：X—指示表（压力表/显示器）示值（Mpa）

      Y—千斤顶负载（KN）

（二）、25m箱梁中梁阶段张拉力计算示例（以千斤顶编号1315055，预应力钢束编号N2为例）：

1、张拉力为控制力的10%时，压力表的读书为（以N2为例）：

5*139*1357.8*0.1/1000=29.86059X-12.23385

得到：X=3.57Mpa

2、张拉力为控制力的20%时，压力表的读书为（以N2为例）：

5*139*1357.8*0.2/1000=29.86059X-12.23385

得到：X=6.73Mpa

3、张拉力为控制力的100%时，压力表的读书为（以N2为例）：

5*139*1357.8/1000=29.86059X-12.23385

得到：X=32.01Mpa

（三）、千斤顶张拉控制力

千斤顶的张拉控制力和压力表示值如下表：

四：预应力箱梁理论伸长量计算

见附表：《理论伸长量计算表》